本發(fā)明涉及一種包裝材料的制備工藝,具體地說,是一種阻燃包裝材料的制備方法。
背景技術(shù):
:紙包裝行業(yè)是包裝業(yè)中發(fā)展最為迅速的領(lǐng)域之一,有著較大的發(fā)展空間,被認(rèn)定為最有前途的綠色包裝材料之一。用于產(chǎn)品包裝的材料,從消防安全角度考慮都需要進(jìn)行阻燃處理,特別是紙質(zhì)的包裝材料。一些特殊產(chǎn)品的包裝要求包裝材料必須具有良好的阻燃性能,例如易燃、易爆危險(xiǎn)產(chǎn)品的包裝,以及家居、建材等產(chǎn)品的包裝。添加阻燃劑是降低紙制包裝材料燃燒性的主要途徑。授權(quán)公告號為CN102619139B的中國專利公開了一種水基無鹵阻燃紙及其制備方法,其特征在于,在原紙表面涂覆有阻燃層,所述阻燃層由阻燃液烘干得到,所述阻燃液由阻燃劑、膠液、消泡劑組成,所述阻燃劑為氫氧化鎂或氫氧化鋁與三氧化二銻復(fù)配成復(fù)合阻燃劑,或者三氧化二銻與微米級或納米級水滑石復(fù)配成復(fù)合阻燃劑,或者采用三氧化二銻作為阻燃劑。上述金屬氫氧化物、金屬氧化物類阻燃劑及其復(fù)配物雖然有一定的阻燃效果和抑煙能力,但阻燃效率低,要獲得良好的阻燃效果,添加量一般在50%以上,導(dǎo)致包裝材料的加工性能和物理性能顯著下降。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:作為各種廣泛且細(xì)致的研究和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),采用可膨脹石墨、三氧化二銻、氫氧化鎂和氫氧化鋁的無機(jī)阻燃體系作阻燃劑,并在此基礎(chǔ)上將磷系阻燃劑與無機(jī)阻燃劑有機(jī)耦合在一起,可有效解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的阻燃效率低的技術(shù)問題,且能確保包裝材料的加工性能和物理性能。基于這種發(fā)現(xiàn),完成了本發(fā)明。本發(fā)明的一個目的是解決至少上述問題和缺陷,并提供至少后面將說明的優(yōu)點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn),提供了一種阻燃包裝材料的制備方法,步驟如下:步驟一:按重量份計(jì),將膠黏劑600~700份、三氧化二銻30~50份、可膨脹石墨100~200份、氫氧化鎂30~40份、氫氧化鋁30~40份、硅酸鈉50~100份、硫酸鋁30~60份、次磷酸鈉25~50份、蒙脫土40~60份、碳酸鈣40~60份和去離子水150~300份加入反應(yīng)釜中,強(qiáng)力攪拌下得到水性阻燃劑;步驟二:將所述水性阻燃劑對包裝材料進(jìn)行表面施膠涂布處理。優(yōu)選的是,其中所述反應(yīng)釜中的反應(yīng)溫度為30~60℃,反應(yīng)時間為1~3小時。在此反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間下可以獲得更加均勻的水性阻燃劑,從而確保材料表面涂布后不影響其加工性能和物理性能。優(yōu)選的是,其中所述可膨脹石墨的粒度大于等于40目??膳蛎浭軌蛟诓牧媳砻嫘纬蓤?jiān)韌的炭層,將可燃物與熱源隔開;在膨脹過程中大量吸熱,降低了體系的溫度;在膨脹過程中釋放夾層中的酸根離子,促進(jìn)脫水碳化,并能結(jié)合燃燒產(chǎn)生的自由基從而中斷鏈反應(yīng)。不同粒度的可膨脹石墨對材料的阻燃性能影響顯著。若粒度小于40目,則阻燃效果不明顯。優(yōu)選的是,其中所述表面施膠涂布處理的涂布定量為10-200克/平方米。若涂布定量小于10克/平方米,則阻燃效果不明顯,若涂布定量大于200克/平方米,阻燃劑涂層過厚,則影響到材料的加工性能和物理性能。優(yōu)選的是,其中所述膠黏劑為淀粉膠黏劑、聚乙烯醇膠黏劑、水玻璃中的一種或者多種的混合物。采用淀粉膠黏劑、聚乙烯醇膠黏劑和水玻璃作為膠黏劑可以顯著降低生產(chǎn)成本,而且更為環(huán)保綠色。優(yōu)選的是,其中所述表面施膠涂布處理涂布在包裝材料的一面或者兩面。在材料的表面有選擇的進(jìn)行一面或者兩面涂布處理,可以獲得不同阻燃效果的包裝材料,以適應(yīng)不同產(chǎn)品的阻燃包裝需求。優(yōu)選的是,其中所述包裝材料的表面粘結(jié)有基布層,所述基布是由多層菱形狀結(jié)構(gòu)相互連接而成,所述菱形結(jié)構(gòu)的邊長介于1~2厘米,且相鄰二層菱形狀結(jié)構(gòu)通過比菱形結(jié)構(gòu)本身更粗的連接段連接,在所述步驟二中,將所述水性阻燃劑對包裝材料表面的基布層進(jìn)行施膠涂布處理,且所述水性阻燃劑的涂覆厚度與所述連接段的粗度大致相當(dāng)。在包裝材料表面粘結(jié)基布層后,將基布織物的結(jié)構(gòu)與阻燃劑的涂布層有機(jī)結(jié)合,可以進(jìn)一步提升產(chǎn)品的阻燃性能。本發(fā)明至少包括以下有益效果:本發(fā)明采用了可膨脹石墨、三氧化二銻、氫氧化鎂和氫氧化鋁的無機(jī)阻燃體系,具有價(jià)格低廉,阻燃效果優(yōu)良。尤其是可膨脹石墨具有快速升溫膨脹的能力,是一種新型的無機(jī)阻燃劑,具有更加優(yōu)良的阻燃性能、更為優(yōu)良的隔熱性能和更長的耐火時間。本發(fā)明將硫酸鋁和次磷酸鈉加入反應(yīng)復(fù)配體系,可以原位生產(chǎn)阻燃劑次磷酸鋁,從而將磷系阻燃劑與無機(jī)阻燃劑有機(jī)耦合在一起,獲得更為優(yōu)異的阻燃性能。本發(fā)明在材料表面粘結(jié)有基布層,進(jìn)一步提升了產(chǎn)品的阻燃性能。本發(fā)明采用了水性阻燃體系,不僅降低了生產(chǎn)成本,而且更為環(huán)保綠色。本發(fā)明還有一個目的是提供一種阻燃瓦楞紙板的制備方法,制備步驟如下:步驟一:根據(jù)上述任一的阻燃包裝材料的制備方法制備得到阻燃包裝材料;步驟二:將所述阻燃包裝材料作為所述阻燃瓦楞紙板的面層、芯層、夾層或者里層。按照本發(fā)明方法制備的阻燃瓦楞紙板制備工藝簡單,成本低,對環(huán)境污染小,而且附著牢固,不易脫落,阻燃效果良好,加工性能和物理性能符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明還有一個目的是提供一種阻燃蜂窩紙板的制備方法,制備步驟如下:步驟一:根據(jù)上述任一的阻燃包裝材料的制備方法制備得到阻燃包裝材料;步驟二:將所述阻燃包裝材料作為所述阻燃蜂窩紙板的面層、芯層、夾層或者里層。按照本發(fā)明方法制備的阻燃蜂窩紙板制備工藝簡單,成本低,對環(huán)境污染小,而且附著牢固,不易脫落,阻燃效果良好,加工性能和物理性能符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn),部分還將通過對本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。具體實(shí)施方式下面對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明,以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。應(yīng)當(dāng)理解,本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。<實(shí)例1>步驟一:在裝有機(jī)械攪拌裝置和溫度計(jì)的反應(yīng)釜中,按重量份計(jì),首先加入20%重量濃度的淀粉膠黏劑600份,開啟攪拌。攪拌下,慢慢加入三氧化二銻30份、40目可膨脹石墨100份、氫氧化鎂30份、氫氧化鋁30份、硅酸鈉50份、硫酸鋁30份、次磷酸鈉25份、蒙脫土40份、碳酸鈣40份和去離子水150份加入反應(yīng)釜中,強(qiáng)力攪拌下在溫度30℃下反應(yīng)3小時,降溫后得到水性阻燃劑。步驟二:在定量為210克/平方米的美卡紙板的單面或雙面粘結(jié)基布層,所述基布是由多層菱形狀結(jié)構(gòu)相互連接而成,所述菱形結(jié)構(gòu)的邊長介于1~2厘米,且相鄰二層菱形狀結(jié)構(gòu)通過比菱形結(jié)構(gòu)本身更粗的連接段連接。將本實(shí)施例步驟一制得的水性阻燃劑采用施膠機(jī)對美卡紙板表面的基布層進(jìn)行施膠涂布,水性阻燃劑的涂覆厚度與所述連接段的粗度大致相當(dāng),并于140℃干燥2分鐘后即可制備得到阻燃美卡紙板,水性阻燃劑涂布定量為10克/平方米。進(jìn)一步的,將本實(shí)施例中步驟二獲得的阻燃美卡紙板用于制作瓦楞紙板的面層、芯層、夾層或者里層,還可以獲得一種阻燃瓦楞紙板。將本實(shí)施例中步驟二獲得的阻燃美卡紙板用于制作蜂窩紙板的面層、芯層、夾層或者里層,還可以獲得一種阻燃蜂窩紙板。經(jīng)測試,紙板的氧指數(shù)為27.7%,產(chǎn)品的加工性能和物理性能均符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。<實(shí)例2>步驟一:在裝有機(jī)械攪拌裝置和溫度計(jì)的反應(yīng)釜中,按重量份計(jì),首先加入10%濃度的聚乙烯醇膠黏劑700份,開啟攪拌。攪拌下,慢慢加入三氧化二銻50份、80目可膨脹石墨200份、氫氧化鎂40份、氫氧化鋁40份、硅酸鈉100份、硫酸鋁60份、次磷酸鈉50份、蒙脫土60份、碳酸鈣60份和去離子水300份加入反應(yīng)釜中,強(qiáng)力攪拌下在溫度60℃下反應(yīng)1小時,降溫后得到水性阻燃劑。步驟二:在定量為210克/平方米的美卡紙板的單面或雙面粘結(jié)基布層,所述基布是由多層菱形狀結(jié)構(gòu)相互連接而成,所述菱形結(jié)構(gòu)的邊長介于1~2厘米,且相鄰二層菱形狀結(jié)構(gòu)通過比菱形結(jié)構(gòu)本身更粗的連接段連接。將本實(shí)施例步驟一制得的水性阻燃劑采用施膠機(jī)對美卡紙板表面的基布層進(jìn)行施膠涂布,水性阻燃劑的涂覆厚度與所述連接段的粗度大致相當(dāng),并于150℃干燥2分鐘后即可制備得到阻燃美卡紙板,水性阻燃劑涂布定量為200克/平方米。進(jìn)一步的,將本實(shí)施例中步驟二獲得的阻燃美卡紙板用于制作瓦楞紙板的面層、芯層、夾層或者里層,還可以獲得一種阻燃瓦楞紙板。將本實(shí)施例中步驟二獲得的阻燃美卡紙板用于制作蜂窩紙板的面層、芯層、夾層或者里層,還可以獲得一種阻燃蜂窩紙板。經(jīng)測試,紙板的氧指數(shù)為45.0%,產(chǎn)品的加工性能和物理性能均符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。<實(shí)例3>步驟一:在裝有機(jī)械攪拌裝置和溫度計(jì)的反應(yīng)釜中,按重量份計(jì),首先加入40度的水玻璃膠黏劑650份,開啟攪拌。攪拌下,慢慢加入三氧化二銻40份、100目可膨脹石墨150份、氫氧化鎂35份、氫氧化鋁35份、硅酸鈉75份、硫酸鋁45份、次磷酸鈉35份、蒙脫土50份、碳酸鈣50份和去離子水225份加入反應(yīng)釜中,強(qiáng)力攪拌下在溫度50℃下反應(yīng)2小時,降溫后得到水性阻燃劑。步驟二:在定量為110克/平方米的未施膠紙張的單面或雙面粘結(jié)基布層,所述基布是由多層菱形狀結(jié)構(gòu)相互連接而成,所述菱形結(jié)構(gòu)的邊長介于1~2厘米,且相鄰二層菱形狀結(jié)構(gòu)通過比菱形結(jié)構(gòu)本身更粗的連接段連接。將本實(shí)施例步驟一制得的水性阻燃劑采用施膠機(jī)對美卡紙板表面的基布層進(jìn)行施膠涂布,水性阻燃劑的涂覆厚度與所述連接段的粗度大致相當(dāng),并于150℃干燥2分鐘后即可制備得到阻燃未施膠紙張,水性阻燃劑涂布定量為50克/平方米。進(jìn)一步的,將本實(shí)施例中步驟二獲得的阻燃美卡紙板用于制作瓦楞紙板的面層、芯層、夾層或者里層,還可以獲得一種阻燃瓦楞紙板。將本實(shí)施例中步驟二獲得的阻燃美卡紙板用于制作蜂窩紙板的面層、芯層、夾層或者里層,還可以獲得一種阻燃蜂窩紙板。經(jīng)測試,紙板的氧指數(shù)為35.1%,產(chǎn)品的加工性能和物理性能均符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。為了說明本發(fā)明的效果,發(fā)明人提供比較實(shí)驗(yàn)如下:<比較例1>將實(shí)例2中的,按重量份計(jì),80目可膨脹石墨200份替換為同樣重量份的三氧化二銻,其余參數(shù)與實(shí)例2中的完全相同,工藝過程也完全相同。所獲得的產(chǎn)品經(jīng)測試,紙板的氧指數(shù)為21.2%。<比較例2>將實(shí)例3中的,按重量份計(jì),硫酸鋁45份、次磷酸鈉35份替換為同樣重量份的三氧化二銻,其余參數(shù)與實(shí)例3中的完全相同,工藝過程也完全相同。所獲得的產(chǎn)品經(jīng)測試,紙板的氧指數(shù)為30.4%。對上述實(shí)例和比較例得到的產(chǎn)物按照GB/T5454—1997《紡織批品燃燒性能測定氧指數(shù)測定法》測定產(chǎn)品的氧指數(shù),一般認(rèn)為,氧指數(shù)<27的屬易燃材料,27≤氧指數(shù)<32的屬可燃材料,氧指數(shù)≥32的屬難燃材料。[表1]材料的氧指數(shù)阻燃性能實(shí)例127.7%可燃實(shí)例245.0%難燃實(shí)例335.1%難燃比較例121.2%易燃比較例230.4%可燃從上表1能夠看出,比較例1與實(shí)例2相比,實(shí)例2中由于采用了80目可膨脹石墨200重量份,其阻燃性能由易燃提升為難燃,阻燃效果顯著高于比較例1中采用同樣重量份的三氧化二銻的情況。比較例2與實(shí)例3相比,實(shí)例3由于采用了硫酸鋁45重量份、次磷酸鈉35重量份,其阻燃性能由可燃提升為難燃,阻燃效果顯著高于比較例2中采用硫同樣重量份的三氧化二銻的情況??梢姡景l(fā)明采用了可膨脹石墨、三氧化二銻、氫氧化鎂和氫氧化鋁的無機(jī)阻燃體系,具有價(jià)格低廉,阻燃效果優(yōu)良。將硫酸鋁和次磷酸鈉加入反應(yīng)復(fù)配體系,可以原位生產(chǎn)阻燃劑次磷酸鋁,從而將磷系阻燃劑與無機(jī)阻燃劑有機(jī)耦合在一起,獲得更為優(yōu)異的阻燃性能。在材料表面粘結(jié)有基布層,進(jìn)一步提升了產(chǎn)品的阻燃性能。采用了水性阻燃體系,不僅降低了生產(chǎn)成本,而且更為環(huán)保綠色。盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上,但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用。它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域。對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言,可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改。因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下,本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的實(shí)施例。當(dāng)前第1頁1 2 3